(57)【要約】  【課題】  従来の一般的なステータに比べて製造が容易で、コストを低減でき、重量を軽減でき、大型サイズの製造も容易に行える一軸偏心ねじポンプ用ステータを提供する。  【解決手段】  開口断面長円形で長手方向に貫通する雌ねじ孔７の内周面に弾性体のライニング４を施したステータ本体５’を、円筒状の外筒８内に嵌挿した一軸偏心ねじポンプ用ステータ５で、雌ねじ孔７の長手方向の一部を構成する雌ねじ孔部７ａを中央部に設けた複数枚の樹脂製円形板状体６を一連に接合して前記ステータ本体５’を構成するとともに、前記各板状体６の接合面内周部間に断面略円形状の環状溝９ａを形成する間隙部９を設けている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口断面長円形で長手方向に貫通する雌ねじ孔の内周面を弾性体のライニングで被覆したステータ本体を、円筒状の外筒内に嵌挿してなる一軸偏心ねじポンプ用ステータであって、
前記雌ねじ孔の長手方向の一部を構成する雌ねじ孔部を中央部に設けた複数枚の樹脂製円形板状体を雌ねじ孔が形成されるように一連に接合して前記ステータ本体を構成するとともに、前記各板状体の接合面内周部間に断面略円形状の環状溝を形成する間隙部を設けたことを特徴とする一軸偏心ねじポンプ用ステータ。
【請求項２】
前記各板状体の接合面に、相互に嵌脱可能な凹凸部を中心軸線を挟んで相対称位置に設けた請求項１記載の一軸偏心ねじポンプ用ステータ。
【請求項３】
前記各板状体を、硬質樹脂材により射出成形する請求項１または２記載の一軸偏心ねじポンプ用ステータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一軸偏心ねじポンプにおける本体部分を雄ねじ形ロータとともに構成するステータで、詳しくは、開口断面長円形で長手方向に貫通する雌ねじ孔の内周面に弾性体のライニングを施した樹脂製ステータ本体を、円筒状の金属ケーシングである外筒内に嵌挿した一軸偏心ねじポンプ用ステータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のポンプ用ステータは、一般的にゴム製と金属製の２種類からなっている。ゴム製ステータの場合、金型内にゴム材料を注入し、加硫成形しているが、ロータを嵌挿して回転させる雌ねじ孔の形態が複雑で、金型の製作に日数とコストがかかっている。
【０００３】
一方、金属製ステータの場合、鋳造成形品はゴム製ステータと同様に金型の製作に日数とコストがかかり、また、機械加工品は丸棒状の金属材料から雌ねじ孔を放電加工や切削加工して形成されているが、その加工が複雑で困難なうえに、三次元レーザーなどの高価で特殊な加工機械を使用する必要があるため、機械の操作に熟練を要し、量産が難しく、高コストになっている。また、ステータの重量が非常に重くて取り扱いが不便なほか、とくに大型サイズのステータの製造が困難である。
【０００４】
そこで、例えば、同一の長円形開口を設けた多数の薄い金属板を、各開口の中心軸線を合わせて開口の向きを順次微小角度ずらせて積層し、階段状の雌ねじ孔を形成したステータが提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】実開昭６３−６５８８３号公報（実施例、図１〜図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記公報に記載のステータでは、次のような点で不都合がある。すなわち、金属板の厚みが０．２５ｍｍ程度と非常に薄いので、小型のステータでも数百枚の膨大な枚数の金属板を製作し、順次微小角度をずらせて積層する必要があるため、組み立てに手間がかかる。また雌ねじ孔の内周面に階段状の段差が生じるので、高押圧力下で接触するロータが短期間で摩耗したり、ロータが円滑に回転しないおそれがある。
【０００６】
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、上記した従来の一般的なステータに比べて製造が容易で、コストを低減でき、重量を軽減でき、大型サイズの製造も容易に行える一軸偏心ねじポンプ用ステータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために本発明にかかる一軸偏心ねじポンプ用ステータは、開口断面長円形で長手方向に貫通する雌ねじ孔の内周面に弾性体のライニングを施したステータ本体を、円筒状の外筒内に嵌挿した一軸偏心ねじポンプ用ステータであって、前記雌ねじ孔の長手方向の一部を構成する雌ねじ孔部を中央部に設けた複数枚の樹脂製円形板状体を雌ねじ孔が形成されるように一連に接合して前記ステータ本体を構成するとともに、前記各板状体の接合面内周部間に断面略円形状の環状溝を形成する間隙部を設けたことを特徴とする。
【０００８】
上記構成を有する一軸偏心ねじポンプ用ステータによれば、複数種類の同一形態の樹脂製板状体をあらかじめ製作しておき、ステータ本体のサイズに応じて板状体の種類を決定
し、ステータ本体の長さに応じて必要な枚数を内径部を構成する金型である中子に被せて一連に接合して一体化することにより、簡単に製造することができる。また、板状体を相互に突き合わせて接合する内径（内周）部分に環状の間隙部（隙間）が全周にわたり形成され、この間隙部は板状体の内部に向けて膨らんだ形状を呈する環状溝に連通することから、弾性体をライニングする際にその間隙部から環状溝内に弾性体が入り込み、一種のアンカー効果を生じ、樹脂部分と弾性体との接着強度を補う働きをする。さらに、ステータ本体の雌ねじ孔の一部（長さ方向の一部）を構成する雌ねじ孔部を中央部に設けた厚さ数ミリ程度の円形板状体を射出成形等によって成型すればよいので、従来の金属丸棒から雌ねじ孔を形成するのに比べて製造が容易であり、量産化が可能である。したがって、大幅なコストダウンを図れ、サイズや内径の異なる各種ステータを短期間で製造できる。
【０００９】
これらに加えて、上記の構成からなるステータ本体を円筒状の外筒（通常、金属製ケーシング）に嵌挿して最終製品としてのステータを完成しているので、樹脂製板状体を用いても必要な強度を十分に確保できる。
【００１０】
請求項２に記載のように、前記各板状体の接合面に、相互に嵌脱可能な凹凸部を中心軸線を挟んで相対称位置に設けることができる。
【００１１】
このように構成することにより、中子を用いずに多数の板状体を雌ねじ孔を形成するように一連に接合して一体化できるので、組立が容易である。また、こうして組み立てたステータ本体を円筒状の外筒に嵌挿するので、例えば雌ねじ孔の内周面を構成する弾性体が摩耗した場合には、外筒からステータ本体を抜き出し、弾性体を取り除いてステータ本体を外筒内に嵌挿し、弾性体を雌ねじ孔内にライニングすることができるので、板状体を繰り返し使用でき、経済的である。
【００１２】
請求項３に記載のように、前記各板状体を、硬質樹脂材により射出成形することができる。
【００１３】
請求項３記載の一軸偏心ねじポンプ用ステータによれば、板状体を射出成形にて製造するので、高精度の製品を効率よく製造でき、コストダウンが図られる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかる一軸偏心ねじポンプ用ステータは上記の構成からなるから、複数種類の樹脂製円形板状体をあらかじめ製造し、ステータ本体のサイズに応じて板状体の種類を決定し、ステータ本体の長さに応じて必要な枚数を一連に接合して一体化することにより、簡単にステータを製造できる。また、弾性体を雌ねじ孔の内周面にライニングする際に接合した板状体の内径（内周）部分の間隙部（隙間）から環状溝内に弾性体が入り込み、一種のアンカー効果を生じ、樹脂部分と弾性体との接着強度を補う役目を果たすので、弾性体と板状体とが一体化され、さらに、ステータ本体の周囲の外筒とも一体になってポンプの運転に必要な強度が得られる。また、板状体は雌ねじ孔部や環状溝部を含めて射出成形等によって量産化できるので、従来の金属丸棒から雌ねじ孔を形成するのに比べて製作が容易で、大幅なコストダウンを図れ、サイズや内径の異なる各種ステータを短期間でかつ簡単に製造でき、軽量化も図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一軸偏心ねじポンプ用ステータについて実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１（ａ）は本発明の実施例にかかるステータを備えた一軸偏心ねじポンプを示す縦断面図、図１（ｂ）はステータの雌ねじ孔とロータとの関係を示す横断面図、図２（ａ）は
図１のステータを拡大して示す縦断面図とその一部の拡大断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のステータを構成する一枚の樹脂製板状体６を示す正面図である。図３（ａ）は図２（ａ）のステータを構成する一枚の樹脂製板状体を示す正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のａ−ｏ−ｂ線断面図である。
【００１７】
図１（ａ）に示すように、一軸偏心ねじポンプ１のポンプ本体部分２は、断面真円形の雄ねじ形ロータ３とこのロータ３の２倍のピッチをもつ開口断面長円形の雌ねじ孔７を備えたステータ５とから構成されており、図１（ｂ）に示すようにロータ３は雌ねじ孔７内でその中心軸線ｓを中心に距離ｅだけ偏心して回転する。ロータ３は雌ねじ孔７内で、一方向に自転しながら中心軸線ｓを中心とする自転と逆の方向へ公転し、雌ねじ孔７の任意位置における断面ではロータ３は自転しながら長円形開口７ｂの直線部分７ｃ・７ｃで拘束されて長軸方向に往復移動する。
【００１８】
図１（ａ）に示すように、ロータ３は電動モータ（図示せず）に接続される駆動軸１１と、この駆動軸１１の一端にユニバーサルジョイント１２を介して接続されるカップリングロッド１３とを備え、カップリングロッド１３の一端にユニバーサルジョイント１４を介してロータ３の一端が接続される。ロータ３の他端側のステータ５にはエンドスタット１５が装着され、吐出口あるいは吸込口になる。一方、ステータ５の反対端はポンプケーシング１６に接続され、ポンプケーシング１６の長手方向中間位置に吸込口あるいは吐出口となるフランジ付き開口部１６ａが上向きに突設されている。駆動軸１１は軸受ユニット１７内に軸受１７ａを介して回転自在に支持され、軸受ユニット１７のポンプケーシング１６側において駆動軸１１の周囲にメカニカルシール１８が装着されている。これらの構成は公知であるが、本発明の特徴部分であるステータ５について詳しく説明する。
【００１９】
図２に示すように、ステータ５は樹脂製の円形板状体６を一連に接合して構成されるステータ本体５’を円筒状の金属製ケーシング（外筒）８内に嵌挿した構造で、複数枚の各板状体６は同一形態からなり、板状体６の中央部に雌ねじ孔部７ａが穿設されている。この雌ねじ孔部７ａは、図２（ｂ）・図３（ａ）に示すように正面より見て長円形の開口７ｂで、前面より後面にかけて時計方向へ螺旋状にわずかに捩れるように形成されている。つまり、雌ねじ孔部７ａは、ステータ本体５’を中心軸線ｓに直交する方向に所定ピッチ（板状体６の厚みｔ（図３（ｂ））に相当する距離、例えば１０ｍｍ）で切断した際に、板状体６の中央部に形成される孔部である。
【００２０】
また、２枚の板状体６・６の接合面内周部間、言い換えれば雌ねじ部７ａの前端部と後端部の周囲に、断面略円形の環状溝９ａを板状体６側（半径方向外方）に連通して有する隙間（間隙部）９を設け、さらに、各板状体６の接合面の一方に凸部１０ｂを、この凸部１０ｂと嵌脱可能な凹部１０ａを接合面の他方にそれぞれ中心軸線ｓを挟んで相対称位置に設ける。本例の場合、凹凸部１０ａ・１０ｂは長円形開口７ｂの直線部７ｃの両側に設けられる。また、板状体６は硬質ナイロン樹脂製で射出成型により製造されるが、樹脂材料については限定されない。
【００２１】
こうして製造された板状体６を所定枚数（数十枚）突き合わせるように凹凸部１０ａ・１０ｂで嵌合して一体化し、ステータ本体５’を構成する。この状態でステータ本体５’を金属製ケーシング８内に嵌挿する。この金属製ケーシング８の内周面両端部には雌ねじ８ａがそれぞれ形成され、雄ねじ１９ａを外周面に形成した抜け止めリング１９が螺着されている。これらの抜け止めリング１９のうち一方を金属ケーシング８内の一端部の雌ねじ８ａに螺着した状態で、ステータ本体５’を反対側から嵌挿したのち、もう一方の抜け止めリング１９の雄ねじ１９ａを他端部の雌ねじ８ａに螺合して締め付けることにより、ステータ本体５’が固定される。
【００２２】
さらに、ステータ本体５’の雌ねじ孔７に中子（図示せず）を挿入し、中子と雌ねじ孔７の内周面との隙間に未加硫ゴムを注入し、加硫させてゴム製ライニング４を施すことができる。未加硫ゴムは注入の際に各板状体６・６間の隙間９から環状溝９ａ内に入り込むためにアンカー効果が生じ、ゴム製ライニング４と樹脂製板状体６との接着強度を補うため、ライニング４が外れず、また多数の板状体６はライニング４により一体化される。
【００２３】
こうして製作されたステータ本体５’は、上記したとおり円筒状の金属製ケーシング８内に装填され、最終製品としてのステータ５になる。この結果、ケーシング８とステータ本体５’とが一体化され、全体強度が向上する。また、ゴム製ライニング４が摩耗したり損傷したときには、ケーシング８から一方の抜け止めリング１９を取り外してステータ本体５’を抜き出し、板状体６をばらしてゴム製ライニング４を取り除く。このとき、板状体６に損傷したものがあれば取り替える。そして、所定枚数の板状体６を一連に接合して一体化することによる組み立て、ケーシング８内に嵌挿した後、抜け止めリング１９を螺合して締め付け、未加硫ゴムを注入して加硫成形してゴム製ライニング４を施すことにより、ステータ５として繰り返し使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１（ａ）は本発明の実施例にかかるステータを備えた一軸偏心ねじポンプを示す縦断面図、図１（ｂ）はステータの雌ねじ孔とロータとの関係を示す横断面図である。
【図２】図２（ａ）は図１のステータを拡大して示す縦断面図とその一部の拡大断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のステータを構成する一枚の樹脂製板状体６を示す正面図である。
【図３】図３（ａ）は図２（ａ）のステータを構成する一枚の樹脂製板状体６を示す正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のａ−ｏ−ｂ線断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  一軸偏心ねじポンプ
２  ポンプ本体部分
３  雄ねじ形ロータ
４  ゴム製ライニング（弾性体）
５  ステータ
５’ステータ本体
６  樹脂製円形板状体
７  雌ねじ孔
７ａ雌ねじ孔部
７ｂ長円形開口
８  金属製ケーシング（外筒）
９  隙間（間隙部）
９ａ環状溝
１０ａ・１０ｂ凹凸部
１１  駆動軸
１２・１４  ユニバーサルジョイント
１３  カップリングロッド
１５  エンドスタット
１６  ポンプケーシング
１６ａフランジ付き開口部
１７  軸受ユニット
１７ａ軸受
１８  メカニカルシール
１９  抜け止めリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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